5G数字通信电缆生产工艺控制分析

（一）导体拉丝工艺控制

铜线导体的电阻系数不能有显著差异，退火要均衡，断裂伸长率偏差应控制在±2%左右，导体直径公差应限制在±0. 002 mm以内，铜线要求圆整、表面光滑、无氧化斑点、线径偏差范围小，建议采用“拉丝--退火--导体预热--挤塑”串联生产线。可以一次性完成拉丝、退火、预热、挤塑生产工艺，减少中间环节对导体因多环节生产引发的损伤，保证导体线径、柔软度的稳定性。

铜线拉制时，选取合适导体定径模，考虑到后续加工对导体的拉伸，根据不同厂家的生产设备精度选取合适定径模。在拉丝过程中，在常温下将铜杆用拉丝机通过拉伸模具的模孔拉到所需尺寸，其主要参数是配模技术，乳化液浓度控制在8%~10%左右，温度控制在35-45℃，温度不易过高，PH值≥7以上。

（二）铜线退火、预热控制

铜线退火，通过控制退火电压来控制电流将铜线加热到一定温度，退火结晶可以提高铜线的柔韧性，降低铜线强度，使其不易折断，具有良好的导电性能，符合导电芯线的要求。

为了确保铜线的软硬均匀，铜线与导电环须充分接触，不得有抖动现象；

退火电压设定要合理，退火电压过低，达到不退火效果，退火过高，会致铜线表面发黄轻微氧化；

退火槽内冷却水温度须进行严格控制，温度不宜过高，建议采用冷却水循冷却系统，并定期更换，以保持理想的冷却效果；

经冷却水冷却后的铜线用吹风装置吹干，保证铜线表面无水汁残留，以保证铜线不被氧化发黑或产生斑点；

铜线退火冷却后进入挤塑机前，建议对铜线施加一定电流进行预热，以提高铜线与塑胶的粘合力，导体预热温度波动要小,以使铜线与绝缘层之间粘接良好,整条单线上绝缘的等效介电常数必须均匀一致；

铜线的电阻系数不能有显著差异，退火要均衡，伸长率应控制在±1 %，导体直径公差应限制在±0. 002 mm以内、绝缘外径限制在±0. 01 mm 以内、同轴电容限制在±1. 5 pFPm，同心度应大于96 %，导体预热温度波动要小，以使铜线与绝缘层之间粘接良好，整条单线上绝缘的等效介电常数必须均匀一致。

 绝缘芯线建议采用皮-泡-皮物理发泡挤出工艺，采用三层共挤机头，机头精度要高，以保证产品同心度和挤出压力。挤出要螺杆塑化要好，建议采用1：28长径比螺杆。选择发泡稳定的发泡材料，最好选用发泡剂与母料混合挤出的颗粒料。发泡孔要均匀，注气压力要稳定、螺杆转数变化及收放线张力变化要尽可能小，发泡层的泡孔要均匀细密。模套的设计应当保证有足够合理压缩比，以获得合适的泡孔，一般采用挤压式模具，模芯内径应当以通过芯线为宜，不应过小，否则会导致芯线抖动或导体表面擦伤，具模本身也易受伤；模芯内模过大，会造成偏心即同心度不好。绝缘芯线的质量直接影响电容、绝缘性能和串音指标，同时，物理发泡绝缘芯线具有衰减小、工作电容小、损耗系数小、介电常数小、传输距离长等特点，在电容相等的情况下，电缆直径小、成本低，重量轻。同轴电容是控制产品电气参数的关键，可通过配置在线监测设备如外径测试仪、水电容仪、偏心仪等实现对铜线直径、绝缘外径、绝缘同心度、发泡度的控制。

与传统绝缘生产设备相比，皮泡皮物理发泡生产线控制参数多，调节复杂，只有通过严格控制设备参数，才能控制好发泡度、绝缘线径、同轴电容、同心度、椭圆度等，生产出均匀稳定的芯线。

挤出发泡时，要预防铜线氧化，当发泡度过高、泡层压力过大时，发泡层极性分子向绝缘层外表溢出，引起表面粗糙，向导体方向溢出使铜导体表面上内皮绝缘结构部分破裂，极性分子与铜结合也会造成铜线氧化。发泡度还直接影响绝缘的抗拉强度和延伸率，发泡度增大，绝缘延伸率小，机械强度下降，因此应选择合适的发泡度。发泡度过大导致同轴电容减小，产品的机械性能变差，难以达到预期设计效果；而过度发泡会导致同轴电容过大，泡壁串联，机械性能改变。发泡度的调整必须通过氮气注入量、挤塑转速、线径大小及线速度等的综合改变来完成，同时建议配置增压注氮系统，以保持注入氮气压力恒定，不受氮气瓶氮气量的减少，压力降低而变化，以获得绝缘芯线稳定的发泡度和稳定的绝缘外径。

（一）绝缘芯线对绞控制

通过为四对线设计出合理的绞合节距，四对节距留有一定的节距差，可使电缆的近端串音和远端串音达到一个最佳效果。绞对时须进行退扭，绞对退扭可以改善因单线偏心或线径不均匀而造成的阻抗波动等，使传输性能更加稳定。退扭实际上是预扭，即在绞对扭绞前，对单线反向给予一定的扭绞，使特性阻抗与频率间的变化曲线更趋于平缓，退扭率的提高可以改善电气性能。

但是，如果退扭率设计不合理，也会带来副作用，引起单线结构被部分破坏。因此退扭率应控制在15~20 %左右，最好不要超过35 %，根据各个厂家设备不同性能、精度来设定。绞对时应尽量减少芯线绞合接触点处的挤压变形，对绞张力也应一致，以降低电阻、电容不平衡值。

（二）对绞线成缆控制

成缆是为稳定四个线对的相对位置，可以减少线对间串音干扰，提高了传输质量，保证了电气性能的稳定可靠。成缆时，相邻两个线对的节距设计一定的节距差，减少线对间的串音干扰。四对线相对位置会因外力作用而改变，影响到成品电缆的串音衰减性能，造成电气性能不如骨架式固定理想，所以设计合理的成缆节距也显得非常重要。

由于线缆在信号传输过程中，线对间会相互干扰，同时也受到外部信号干扰，可通过双绞线的绞合平衡和金属屏蔽层的屏蔽作用，有效地防止外界的电磁干扰信号的侵入和来自电缆内部的电磁辐射的外泄，拥有非常好的电磁兼容特性和保密性。

每对线采用铝箔纵包单独屏蔽，同时适当增加铝箔厚度，四对线成缆后再用铝箔纵包屏蔽，最外层用金属丝编织整体屏蔽。由于金属屏蔽层的集肤效应及反射和吸收作用，可以更好地分隔周围的电磁场和减少单独屏蔽对线之间或四对线之间的串音，金属丝可采用镀锡铜丝或者镀锡铜包铝镁合金丝。为每个线对提供单独的铝箔屏蔽，可消除线对之间的串音并可消除和减少环境的电气干扰，提高电磁兼容性，纵包铝箔应避免出现皱折，以保证屏蔽效果和传输性能。线对屏蔽和整体屏可采用一步法同时完成，不仅可以提高生产效率，而且减少了因多步骤工序流转对线、对节距的破坏和导体的拉伸，可以大大提升产品性能指标。

在满足相同生产能力情况下，一步法比两步法投资费用要低，生产效率更高。成缆可以选配带有可调节退扭功能的放线装置和转弯少的悬臂单绞成缆机，以防止绞对因转弯过多导致线对结构改变，可以保证四对线在成缆时绞对节距和屏蔽都不会发生变化。

成品挤塑虽处于生产最后一道工序，控制的要素不如前面工序多、要求高。但是，如果在挤出模具选取、放线、引取、成圈等细节方面未控制好，同样会影响产品传输性能和带宽。首先，放线部分建议采用主动带有放线张力调节的主动放线装置；其次，合理选配挤出内模和外模，内模不损及编织网，外模不得过大或过小。牵引采用转弯少的皮带式牵引，在线成圈收盘，避免二次收盘对产品拉伸等不良损伤，收线盘符合产品弯曲半径要求，人员在生产操作过程中，注意防止产品打扭等影响传输性能的不良因素。

结束语

要生产出合格达标的七类、八类数字通信电缆，每环节必须严格控制，每一道工序的人员须全面掌握工艺要求和设备操作，培训合格上岗，同时保证生产设备的稳定性和精度，才能保证成品特性阻抗、衰减、近端串音、远端串音、回皮损耗、相时延等各项指标有充足的余量，符合频率和传输速率的要求。

讯道作为限电线缆产品研产销于一体的高新技术企业，长期关注行业内产品发展方向及市场需求，在产品与生产过程中，注重产品品质，关注员工在行业及产品上的培训及学习，引进先进高端设备，为输出高品质线缆产品奠定坚实基础。

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